Capacidad para recrear el músculo cardíaco a partir del tejido cicatricial más cerca

Un equipo de ingenieros biomédicos ha dado un paso más el día en que somos capaces de regenerar el tejido dañado en ataques cardíacos.

Escribiendo en el diario Informes científicos, el equipo de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Michigan, en Ann Arbor, explica cómo transformó las células comunes en el tejido cicatricial en colonias de células del corazón palpitantes.

Los intentos anteriores para reprogramar las células en el tejido cicatricial directamente en las células del músculo cardíaco han mostrado bajas tasas de éxito. El equipo cree que una de las razones tiene que ver con el entorno de las células, lo cual es poco conocido, como explica el autor principal Andrew Putnam, profesor asociado de ingeniería biomédica:

"Muchos estudios de reprogramación no tienen en cuenta el entorno en el que se encuentran las células; no consideran nada más que los genes".

Sin embargo, el profesor Putnam, que dirige un laboratorio que se especializa en señalización celular en tejidos diseñados, dice: "El entorno puede dictar la expresión de esos genes".

Alentar a las células a formar colonias estrechas podría ser un paso clave

Para su estudio, el equipo intentó convertir las células cicatrizadoras llamadas fibroblastos, obtenidas de embriones de ratón, en células del músculo cardíaco al crecer en geles de rigidez variable.

Para comenzar la conversión de fibroblastos en células musculares, los infectaron con un virus que portaba genes expresados ??por células madre. Estos "transgenes" engañaron a los fibroblastos para que se comportaran como células madre.

Este paso generalmente se pasa por alto en la reprogramación directa, pero al incluirlo, el equipo persuadió a las células a dividirse y formar colonias. De lo contrario, habrían permanecido como "guardabosques solitarios".

Tener una comunidad estrecha de estas células progenitoras puede haber ayudado con el siguiente paso, porque cuando se desarrollan, las células del músculo cardíaco también son acogedoras con sus vecinos.

Después de una semana de permitir que las células se desarrollen en los diferentes geles, los investigadores agregaron una proteína que estimula el crecimiento del tejido cardíaco al hacer una señal a las células progenitoras para que se transformen en células del músculo cardíaco.

Unos días después de esto, algunas de las colonias celulares se contraían espontáneamente, como colonias de células del músculo cardíaco.

Los mejores resultados se produjeron en los geles de fibrina y fibrina-colágeno

Los investigadores encontraron que los geles que produjeron los mejores resultados fueron las mezclas de fibrina y fibrina-colágeno. En estos entornos, hasta la mitad de las colonias se convirtieron en músculo cardíaco.

Los geles de fibrina se basan en proteínas que ayudan a las plaquetas sanguíneas a formar coágulos, mientras que los geles a base de colágeno están hechos de proteínas de andamios que le dan estructura al tejido.

El equipo dice que no está seguro de por qué la fibrina parece tener tanto éxito en apoyar las células musculares del corazón. Cuando está bajo tensión, la fibrina se endurece, a diferencia de la mayoría de los materiales que se estirarían o debilitarían.

El profesor Putnam dice que tal vez la fibrina tuvo éxito porque el músculo cardíaco funciona mejor con un material que se endurece cuando se contrae.

Todavía hay un camino por recorrer antes de que hallazgos como estos se conviertan en algo útil para la medicina del corazón. Por ejemplo, usar virus para insertar los genes de reprogramación es arriesgado ya que puede conducir a tumores, y es necesario que haya una forma de alterar el tejido cicatricial para que acepte la reprogramación celular o los trasplantes de colonias celulares cultivadas fuera del cuerpo.

Mientras tanto, Noticias médicas hoy recientemente informó un estudio realizado por un equipo de la Universidad de Manchester en el Reino Unido, que mostró cómo reprogramaban las células hepáticas de ratón en células madre pluripotentes sin usar virus.

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